ciencia

 
Experimento Sencillo: ¿Por dónde se romperá la botella?
Este experimento es muy simple, pero sirve para explicar un fenómeno muy vistoso. Si como a muchos de nosotros te gustan las cosas que se rompen de forma espectacular, este experimento es para ti. Lo mejor de todo es que no conlleva ningún riesgo, quizás solamente limpiar el desastre después.
Materiales
Tan fácil como una botella devidrio llena, preferentemente de una bebida sin gas (no carbonatada)
Procedimiento
Simplemente colocaremos la botella de forma vertical con la tapa viendo hacia arriba. Con una mano la sostendremos suspendida en el aire y con la otra… golpearemos la tapa. ¿Qué va a suceder?
Si contestasteis que la botella se romperá, habéis acertado, pero eso no sería ningún experimento. Lo interesante es ahorapreguntar: ¿por dónde se romperá? ¿Por la tapa, el medio o el fondo? ¿Se romperá por la tapa y os bañaréis? Proceder a la sección “lo que observaremos para saber lo que sucede y comprobar si teníais razón.
 

Lo que observaremos:
Con mucha seguridad si la botella estaba en vertical al golpear la tapa con fuerza observamos que la botella se rompe pero no por lo que parecía ser la parte másdébil (la tapa). La botella se romperá pero por el fondo, ¿habéis acertado? Lo que sucede es lo siguiente:

Explicación:
El vidrio, como ya lo hemos mencionado antes, es un material con una dureza muy elevada. Cuando un material es muy duro significa que sus moléculas se encuentran muy unidas unas a otras y no se pueden deslizar o mover de donde están porque hay otra molécula cerca estorbándole.Cuando esto sucede, entonces un material muy duro no se puede deformar para ocupar el sitio de sus vecinos, sino que directamente se separan las uniones y el material se fractura, se astilla o se rompe.
El vidrio tiene una estructura amorfa muy rígida, no puede deformarse (no pueden deslizarse o moverse de su sitio las moléculas) así que cuando se le aplica una presión, el material se fracturainmediatamente. En este caso, la presión es la que ejercimos con nuestra mano, esto explica por qué la botella se rompe tan fácilmente pero no explica el por qué se rompe por donde se rompe.
Cuando golpeamos la tapa, la “onda expansiva” provoca que tanto las moléculas del vidrio como las del líquido se reacomoden, es decir, conforme pasa la vibración producto del golpe las moléculas se mueven(algo así como la ola en los estadios).
Los fluidos se pueden mover con mucha mayor facilidad que los sólidos (el vidrio no es exactamente un sólido, pero por el momento supondremos que sí lo es). Esto provoca que el líquido se reacomode mucho más fácilmente y mucho más rápido que el sólido, en este caso la botella de vidrio. Esto provoca que en el fondo de la botella, cuando el líquido sereacomoda, quede un espacio vacío (el líquido se mueve hacia arriba y la botella hacia abajo, dejando un hueco). Ese hueco crea una presión de vacío bastante poderosa y contrae el vidrio en esa zona provocando que el vidrio eventualmente ceda y se rompa.
Para resumir, el líquido viaja más rápido que la botella por su fluidez. El líquido golpea el fondo y vuelve a subir por la inercia del golpe, mientrasla botella apenas está descendiendo por el golpe. Esto crea un vacío que se intenta compensar y el vidrio que es un material muy duro pero muy frágil se rompe y lo hará justo en la zona donde se crea el vacío, es decir, en el fondo.



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